جایگزین مواد پتروشیمیایی پیدا شد/ تولید پلاستیک‌های زیستی از نوعی میکروب دستکاری شده
بر اساس آخرین یافته محققان؛
دانشمندان موفق شدند با مهندسی میکروب‌ها، پلاستیک‌های قابل بازیافت بسازند؛ پیشرفتی که می‌تواند مواد پایدار و دوستدار محیط زیست را جایگزین مواد پتروشیمیایی محدود و آلاینده کند.
به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری آنا، زباله‌های پلاستیکی یک مشکل زیست محیطی جهانی محسوب می شوند. بیشتر پلاستیک‌ها قابل بازیافت نیستند و بسیاری از آن‌ها از مواد پتروشیمیایی محدود و آلوده کننده به عنوان مواد اولیه استفاده می‌کنند. اما این شکل تولید پلاستیک در حال تغییر است.
محققان «آزمایشگاه ملی لارنس برکلی» وزارت انرژی آمریکا با موفقیت میکروب‌ها را مهندسی کردند تا جایگزین‌های زیستی برای مواد اولیه در یک پلاستیک بی‌نهایت قابل بازیافت به نام پلی (دیکتون آمین) یا PDK بسازند.
این پیشرفت، نتیجه همکاری متخصصان سه مرکز ریخته گری مولکولی، موسسه مشترک انرژی زیستی (JBEI) و منبع نور پیشرفته در آزمایشگاه برکلی است.
«برت هِلمز»، سرپرست این تحقیقات می‌گوید: این اولین بار است که از محصولات زیستی برای ساخت یک PDK عمدتاً زیست‌محور استفاده می‌شود. همچنین این نخستین بار است که شاهد یک مزیت زیستی نسبت به استفاده از مواد پتروشیمیایی، هم از نظر خواص مواد و هم از نظر هزینه تولید در مقیاس، هستیم.
برخلاف پلاستیک‌های رایج، PDKها را می‌توان بار‌ها و بار‌ها به واحد‌های سازنده بکر تبدیل کرد بدون آنکه کیفیت محصولات جدید افت کند.
PDKها از واحد‌های سازنده مشتق شده از پتروشیمی ساخته می‌شوند، اما اکنون می‌توان آن‌ها را با میکروب‌ها طراحی و تولید کرد.
این دانشمندان اکنون، پس از چهار سال تلاش، میکروب E. coli را دستکاری کرده اند تا قند‌های گیاهی را به برخی از مواد اولیه تبدیل کنند. آن‌ها مولکولی به نام «لاکتون اسید تری استیک» یا bioTAL را تولید کردند: یک PDK با تقریباً ۸۰ درصد محتوای زیستی.
«جرمی دمارتو» دانشمند پروژه در گروهی که در توسعه پلیمر‌های زیستی مشارکت دارد، گفت: نشان داده‌ایم که مسیر ۱۰۰ درصدی محتوای زیستی در پلاستیک‌های قابل بازیافت امکان‌پذیر است. شما این را از ما در آینده خواهید دید.
از PDKها می‌توان برای تولید گستره وسیعی از محصولات از جمله چسب‌ها، اقلام انعطاف‌پذیر مانند کابل‌های کامپیوتر یا بند ساعت، مصالح ساختمانی و «ترموست‌های سخت»، پلاستیک‌های سفت و سخت ساخته شده از طریق فرآیند پخت، استفاده کرد.
محققان همچنین دریافتند وقتی bioTAL در این ماده ادغام می‌شود، در مقایسه با نسخه پتروشیمیایی PDK ها، محدوده دمای کاری آن تا ۶۰ درجه سانتیگراد بالا می‌رود. یافته شگفت آوری که می‌تواند راه را برای استفاده از PDK در مواردی که به دمای کاری خاص نیاز دارند، از جمله تجهیزات ورزشی و قطعات خودرو مانند سپر یا داشبورد هموار کند.
حل مشکل زباله‌های پلاستیکی
«برنامه محیط زیست سازمان ملل» تخمین می‌زند بشر در سراسر جهان سالانه حدود ۴۰۰ میلیون تن زباله پلاستیکی تولید می‌کند و پیش بینی می‌شود این رقم تا سال ۲۰۵۰ به بیش از یک میلیارد تن برسد. از هفت میلیارد تن زباله پلاستیکی که در حال حاضر تولید شده، تنها حدود ۱۰ درصد بازیافت شده است، در حالی که بیشتر آن در محل‌های دفن زباله دور ریخته و یا سوزانده می‌شوند.
«جی کیزلینگ» استاد دانشگاه برکلی، دانشمند ارشد دانشکده در منطقه علوم زیستی آزمایشگاه برکلی و مدیر عامل JBEI، گفت: نمی‌توانیم به استفاده از منابع رو به کاهش سوخت‌های فسیلی خود برای تامین این میل سیری ناپذیر به پلاستیک ادامه دهیم. قصد داریم با ایجاد موادی که هم زیست تجدیدپذیر و هم قابلیت استفاده‌های مجدد دارند، به شرکت‌ها انگیزه دهیم از این مواد استفاده کرده و به حل مشکل زباله‌های پلاستیکی کمک کنیم.
مردم نیز می‌توانند محصولات پلاستیکی مورد نیاز خود را برای مدت زمانی که به آن‌ها نیاز دارند، داشته باشند و بعد نیز همین مواد به کالا‌های جدیدتری تبدیل شود.
به گفته این محققان به زودی می‌توان پلاستیک‌های PDK زیست محوری ساخت که هم ارزان‌تر هستند و هم دی‌اکسید کربن کمتری نسبت به پلاستیک‌های ساخته شده با سوخت‌های فسیلی منتشر می‌کنند.